回转窑与带的划分
硅酸盐水泥熟料的煅烧
·强吸热反应；
每1 kg纯碳酸钙在890℃时分解吸收热量为1645J/g，是 熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程。分解所需总
热量约占预分解窑的二分之一；
·反应起始温度较低； ·分解温度与CO2分压和矿物结晶程度有关 。
3. 碳酸钙的分解过程
①热气流向颗粒表面的传热过程； ②热量由表面以传导方式向分解面传递的过程； ③碳酸钙在一定温度下吸收热量，进行分解并放出CO2 的化学过程； ⑤表面的CO2向周围介质气流扩散的过程。
• 回转窑内”带”的划分及其作用 1.干燥带 物料温度20—150℃ 气体温 度200—400℃ 2.预热带 物料温度150—750℃ 气体温 度400—1000℃ 3.碳酸盐分解带 物料温度750—1000℃ 气体温 度1000—1400℃ 4.放热反应带 物料温度1000—1300℃ 气体 温度1400—1600℃ 5.烧成带 物料温度1300—1450--1300℃ 气体温度1650—1700℃ 6.冷却带
生料中自由水量因生产方法与窑型不同而异： 干法窑﹤1％ 立窑、半干法立波尔窑：12 ～15％ 湿法窑：30～40 ％ 半湿法立波尔窑：18 ～22％
2.脱 水
脱水是指粘土矿物分解放出化合水 。
层间吸附水：以水分子状态
·水存在形式：
脱水温度：100℃左右 晶体配位水：OH脱水温度：400～600℃以上
第五章 硅酸盐水泥熟料的煅烧
本章主要内容： 本章主要介绍新型干法水泥生产过程中的 熟料煅烧技术以及煅烧过程中的物理化学变 化，以旋风筒—换热管道—分解炉—回转 窑—冷却机为主线，着重介绍当代水泥工业 发展的主流和最先进的煅烧工艺及设备、生 产过程的控制调节等。
研究方法：
• 在实验室内进行 • 在试验窑与生产窑上进行
第七讲 回转窑的结构及工作原理
• 2.轮带(又称滚圈)
• 轮带是一个坚固的大钢圈套装在筒体上，整个回 转窑(包括窑砖和物料)的全部重力，通过轮带传 给托轮，轮带随筒体在托轮上滚动，本身还起着 增加筒体刚性的作用。 • 轮带是以铸钢或锻钢制成，锻造轮带其截面为实 心结构，质量好使用年限长，但是散热差，刚性 差，制造工艺复杂。 • 截面尺寸较大的轮带，一般采用铸造，其截面有 实心矩形和空心箱形两种。
4.回转窑内的传热 • 在燃烧带内，火焰以辐射传热形式(包括对 流传热)把火焰中的热量传递给表层物料， 以传导传热形式把窑衬和窑皮吸收的热量传 给与其接触的物料。前者传递的热量约占整 个烧成带传热的90%，后者约占10%。
物料在窑内煅烧过程的控制
• 1、燃料煅烧及气流温度的控制； • 2、气固换热和物料升温的控制； • 3、物料在一定温度场内滞留时间及物理化 学反应的控制。
回转窑工作原理
1.窑内物料的运动 • 物料进入回转窑后，由于筒体以一定速度回转并 有一定斜度，物料逐渐由窑尾向窑头运动。 • 预分解窑将物料的预热和分解移到预热器和分解 炉，窑内只进行小部分分解反应，窑内一般可分 为过渡带、烧成带。 • 从窑尾起至物料温度1300℃为过渡带，主要任务 是物料升温及部分碳酸盐分解和固相反应；物料 温度1300～1450～1300℃区间为烧成带。
1、可加大窑头排风机挡 板； 2、视电收尘入口温度减 -20~-100Pa 小冷却机鼓风量； 3、视O2情况加大窑尾排 风。
窑 头 负 压
参数
意义及作用 1、反应窑内 燃料供给量及 总热量； 2、反应生料 的易烧性； 3、反应火焰 长短； 4、煤粉的燃 烧状况
控制方法 1、合理的用风比例； 2、合理的用煤比例， 炉：窑=60：40 3、改善煤粉质量； 4、提高二次风温，改 善燃烧环境； 5、保证正常的火焰形 状
回转窑链条带有哪四个区段
回转窑链条带有哪四个区段链条的布挂是根据链条的传热、捕尘、成球及输送的性能决定的，各区段的链条对传热与收尘各有侧重，为了满足物料在链条带内不同区段的物理性能和工艺过程要求，应分区选择不同的挂链方法，或同一种挂链方法而选取不同的工艺参数。
常将链条带划分为四个区段：1）无链区由窑尾距链条冷端间距离。
为使料浆不易溢出，常留（1 - 1.5）D（窑有效内经）区段长不挂链条。
2）料浆区该段物料处于流动状态，为了加强传热和收尘效率，悬挂密度可加大。
料浆流动区温度低，入窑料浆覆盖链，链条磨损少，蓄热换热作用不大，主要有收尘作用，因此该区链条表面积愈大，作用也愈强，在保证不回浆、通风阻力允许条件下，链条尽量加密低空洞，以增加链条在空间的遮挡面积，有利于捕尘。
链长为（0.70 - 0.75）D，一般都采用垂挂，为加强收尘冷端可采用数排蛛网式挂法。
3）塑性区塑性区也即料浆水分下降到18% - 25%，物料呈塑性状态，在该区也易结泥巴圈及出现倒浆。
结泥巴圈往往是由于链条堆积高度高，输送能力差，链条刨刮能力弱及操作波动等因素引起，因此在该区一般采用加粗链环直径、花环挂及增加刨刮能力以达到不结泥巴圈的目的。
而普通垂挂虽刨刮能力强，但因堆积高、输送能力差，在塑性区一般不宜采用。
可采用螺旋垂挂链，可以达到挂链密度大、刨刮能力强、输送物料好、加速水分蒸发，有利于捕尘。
4）散热区散热区气流主要通过辐射、对流方式进行传热，链条是以蓄热换热方式进行，入窑物料在滚动过程中逐渐形成球粒状。
因此，该区尽量提高传热效率及保护料球少被破坏，减少对衬料的磨损，以花环链为好，有利于提高传热效率及保护料球，也可用周边挂法。
热端预热区气流温度高，使用普通链条寿命短，检修频繁，严重制约着链条带的延长，影响熟料产、质量的提高。
现推广使用耐热钢垂挂链，链条带也逐步向热端延伸。
而更主要的是作为热交换器组成屏蔽式链条，保护链条不被烧坏，延长使用寿命，达到增加传热面积，加强顶烧的目的。
回转窑基础知识
窑基础知识议程◆设计演变◆ 窑的机械效应◆ 热膨胀◆ 塑性变形◆ 弹性变形◆ 窑的不同设计◆ 窑轮带◆ 支承托轮◆ 窑轴向推力窑的设计演变窑的设计主要受到产能增加的影响。
例如：工厂长度(m)直径(m)速度(rpm)产能(t/d)敦提1 1405/4.61-1.51500克拉克斯威尔230 6.9/6.4/7.61-1.54000阿尔奇斯6842-2.51250舍卡65 5.2 3.5-45800波特兰78 5.2 3.5-45400圣吉纳维芙90 6.6 3.5-412000老式湿法窑(1948)老式湿法窑设计现代干法窑设计切向悬挂轮带窑托轮驱动自调整支承FLS两窑墩回转窑回转窑中不同区域的划分⏹安全带⏹温度波动大⏹低温共熔物开始⏹碱腐蚀及渗透⏹烧成带(窑直径3 –5 倍)⏹温度从1300 到1450 °C，硅酸三钙形成，结皮稳定⏹过热，熔融熟料和碱性硫酸盐渗透⏹冷却带(窑直径0 –1倍)⏹温度从1200 到1100 °C ，熟料结晶⏹熟料灰磨蚀、碱腐蚀⏹热冲击和高机械力⏹预热带⏹温度达到700 °C，对物料进行加热和脱水⏹受到物料的磨蚀⏹采取隔热措施保护窑传动⏹分解带(窑直径4 –6倍)⏹温度从700 到1000 °C，对物料进行分解⏹磨蚀、碱性腐蚀和温度变化适中⏹过渡带上部(窑直径2 –4倍)⏹温度达到1300 °C，结皮不稳定⏹热负荷和热冲击最大⏹过渡带下部(窑直径1 –2倍)⏹熟料的温度从1400 °C 降到1200窑的概览（看不到的部位）轮带间隙窑筒体变形轮廓热负荷椭圆度窑筒体疲劳挡圈托轮轴弯曲窑传动窑弯曲托轮轴线倾斜窑轴线调整窑口窑的机械效应1. 热膨胀：材料因温度改变而产生的尺寸的变化2. 塑性变形：物体在负荷作用下尺寸改变，负荷释放后也不恢复3. 弹性变形：材料在压力作用下产生的变形，释放压力作用后可以恢复热膨胀（可逆的）窑筒体依据热膨胀系数膨胀（过程是可逆的）⏹窑筒体的热膨胀⏹ 窑筒体温度分布不均⏹窑的拉长 ⏹直径增大⏹弯曲变形温度分布图热膨胀（可逆的）例子：窑在20°C是直径是φ4.5M，那么在300°C的时候直径会增加多少？△D= D1×α×△θ△D 直径增量（mm）D1 原始直径（mm）α 膨胀系数（1/℃）△θ 温差（℃）△D=4500×0.000011×280=14mm正常运转中的活套轮带截面耐火材料纵向剖面图：垫板缝隙(在顶部)窑筒体轮带接触无缝隙轮带（紧箍轮带）无相对运动轮带阻碍了窑筒体的热膨胀收缩的窑筒体窑筒体的热膨胀受到轮带的限制窑筒体永久性塑性变形轮带/窑筒体温差1234窑筒体l轮带1243温差间隙•窑受热是间隙控制最关键阶段•建议遵守升温时间（一般是：24小时）切向固定大齿圈塑性变形(不可逆的)窑筒体在超过其受热能力和机械能力情况下运行导致变形( >屈服点)•高温点•窑筒体温度梯度大•在热态下没有转窑•高温点•轮带阻碍热膨胀•改变微观组织结构•弯曲•不圆•窑筒体受到挤压钢的性能(S235 JRG2)5010015020025020100200300350400450500550600温度 [°C]屈服强度 [N /m m 2]屈服强度弹性模量塑性变形机械性能随温度升高而降低塑性变形（不可逆的）窑筒体冷却后在其高温点附近发生收缩热变形高温点（冷却后）窑窑筒体变形（高温点）窑筒体变形（例如：在高温点后面）直尺窑筒体变形测量view from outlet (rotation anticlockwise)-100-90-80-70-60-50-40-30-20-1001012345678910111213141516测量区的窑筒体发生的变形最大-最小>25mm窑筒体变形？？窑筒体变形（高温点）m a x . 8m mFilled with mortar耐火砖的相对运动砖和窑筒体之间的细微缝隙注意：砖的紧密安装会减少相对运动在窑筒体和砖上作上记号m a x . 8m mMortar joint max. 1-1,5mmwith mortarFilled 注意：由于耐火砖发生与筒体之间的相对运动，局部窑筒体变形会使窑砖的寿命明显减少窑筒体变形（高温点）弹性变形（动态的）•窑筒体由于自身重量和来自托轮的力而产生变形( <<屈服点)•轮带间隙大•窑砖重•窑皮厚•窑筒体厚度变薄•托轮未对中•过度疲劳运转•严重下垂•严重弯曲•椭圆度大受压受拉弹性变形（由于重量）窑由于自身重量弯曲动态应力：随着窑的每转动一圈，受压受拉变化一次窑垂直直线度：最大3…5 mm 受压受拉窑由于自身重力和不对中而弯曲水平直线度：最大3 mm 受压受拉窑筒体由于不对中而弯曲尽可能将窑对准（对中）窑中心线测量报告窑筒体变形窑砖松动窑砖受挤压窑的不同设计•轮带–活套轮带（也叫自由轮带或移动轮带）–固定轮带（也叫花键轮带或切向悬挂轮带）•支承托轮–刚性支承–半刚性支承–自动对中支承活套轮带导向块垫片防旋键止推座垫板挡圈止推块轮带刚性支承注意：托轮不对中或轮带摆动会导致边缘负荷半刚性支承(FLS)弹性装置托轮不对中或是轮带摆动可以被部分消除 保持接触自动对中支承(FLS)托轮未对中或是轮带的摆动可以被完全消除→保持接触→负荷分布均匀自动对中支承（带驱动）(Polysius)窑驱动旋转轴承托轮未对中或是轮带摆动可以被完全消除→保持接触→负荷分布均匀窑轴向推力分配（平衡）经验法则：液压挡轮：40%由挡轮承担(AT) 60%由托轮分担(AR)固定挡轮：100%由各托轮分担(AR)A = A T+ A R1+ A R2+A R3AAR3LAR3RAR2R AR2LA R1RAR1L A T2022/1/741控制轴向力的方法A = AT+ AR1 +AR2 +AR3A = AT负荷分布：挡轮+ 径向托轮没有负荷分配：仅由挡轮承担2022/1/742托轮歪斜&液压挡轮•窑会随着挡轮而运动（向上4…8小时，向下12…24小时）•挡轮不是用来承受窑的所有轴力的（一般承担40…60%）•所有的托轮都应分担少量的窑轴向力•至少不能有把窑往下推的托轮•托轮需用石墨润滑2022/1/743。
白灰窑构造
白灰窑构造白灰窑的构造主要包括以下几个部分：1.回转窑体：这是白灰窑的核心部分，主要由钢板卷成，作为物料完成物理与化学变化的容器。
2.预热带：位于白灰回转窑炉顶上部，物料与煅烧带对流上来的热量进行交换，使石灰石中的水分被蒸发，石灰石初步受热不均产生龟裂，体积膨胀，极限抗压强度下降。
3.煅烧带：位于白灰回转窑炉体中部，进入这个区域，由于鼓风机进入适量的空气助燃，燃料开始燃烧，并放出大量的热量，温度逐渐提高到1100℃—1200℃。
碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳，放出的气体进入预热带预热。
4.冷却带：位于白灰回转窑炉体下部，并向下延伸到出灰口，残余的碳酸钙在此区域不再分解。
该区域主要是利用石灰的热量预热空气，同时煅烧成的石灰得到了冷却。
5.回转窑热交换器：为增强换热效果，筒体内往往还挂有多种形式的链条组成热交换装置。
6.回转窑轮带：筒体、窑衬、物料等所有回转窑部分的重量通过轮带传到支撑装置上。
7.回转窑支撑装置：由一对托轮轴承组和一个大底座组成，一对托轮支撑着一个轮带，即允许筒体自己移动，又向基础传递了大的荷重。
8.回转窑传动装置：在筒体的中部装有齿圈，用弹簧板安装在筒体上，通过齿轮传动，是筒体回转。
同时，为了适应操作和维修的需要，在大型回转窑上海设有使窑以低速转动的辅助传动。
9.回转窑窑头罩：它是连接窑头端与流程中下道工序设备的中间体，脱硫塔是看火工进行生产操作的地带你，因此摇头罩上设有看火孔和检修门。
10.回转窑窑头罩顶部脉冲阀：设有防雨罩。
此外，白灰窑还包括灰斗、清洁气体室、滤袋及骨架、脉冲喷吹系统、进出风总管、进风支管、进风阀、卸灰阀、支架以及楼梯平台等组成部分。
这些部分与上述部分一起共同构成了白灰窑的完整构造。
回转窑介绍
般情况：一次空气/二次空气=30/70或25/75。
二次空气的温度随冷却机的形式而异，一般在400～800℃
⑵火焰的长度
火焰长度指煤粉从开始燃烧到完全烧尽所经过的
距离。即煅烧带的长度。 火焰过短→燃烧集中，局部温度过高， 影响该处窑衬寿命； 火焰过长→火力不集中，火焰温度低，
干燥室
预热室
分解室
刮板
回转窑
烟气排出
吸风口
高温气体 900～ 1000℃
1#排烟机 加 热 料 球
加 热 斜烟道冷 Ⅱ室 分解 料 风烟囱 600 ～ 室Ⅰ 球 700℃
Ⅲ室 350 ～ 500℃
烟气排出
2#排烟机
⑵其它预热器
①竖式预热器
②悬浮预热器
优点 生料呈悬浮状态，能与气流充分接触，传热速 度快，效率高；附属设备不多，结构简单，投资费用低。 缺点流体阻力大，电耗高；原料中有害成分氯、碱、 硫含量高时，易使预热器粘结、堵塞。
③液压挡轮 。
结构 图3-16。挡轮布置于滚圈的下侧，通过
空心轴支撑在两根平行的支承轴（由上底座、下
底座固定在基础上）上。空心轴可在活塞—活塞 杆的推动下，沿支承轴轴向滑移。
图3-16
工作原理设有这种挡轮的窑，托轮与滚圈可以平行安装，窑筒 体在下滑力的作用下向下滑动，到达一定位置后触动限位开关而 启动液压油泵，靠液压油的压力推动活塞—活塞杆，从而推动挡
料层厚度的选择： 料层厚带起高，在窑回转一周时，物料被带起的次数少， 受热的均匀性和传热效果差； 料层太薄物料受热均匀性好，但窑的产量低，且物料易
发生滑动。
因此，应根据物料煅烧的难易与粉料量的多少选择合理的 物料厚度。
74米回转窑温度带位置划分
74米回转窑温度带位置划分
根据回转窑的工作原理和热传导规律，可以将74米回转窑的温度带位置划分为五个区域：
1. 碱蒸汽区：回转窑的进料端和预热区之间的区域，温度较低。
该区域主要起到蒸汽产生和预热料料的作用，温度一般在200℃左右。
2. 预热区：紧邻碱蒸汽区，温度逐渐升高。
该区域主要用于将料料预热到水分蒸发温度，并将物料中的一部分水分蒸发。
3. 煅烧区：位于回转窑的中部，温度最高。
该区域是回转窑的主要热交换区域，用于将物料中的有机物、水分以及其他杂质热分解和脱除，温度一般在1400℃左右。
4. 冷却区：位于煅烧区的后半部分，温度逐渐降低。
该区域用于将煅烧后的物料迅速冷却，降低物料的温度，并将物料从高温状态转变为可操作状态。
5. 出料区：回转窑的出料端，温度较低。
该区域主要用于将冷却后的物料从回转窑中排出，并进一步降低物料的温度，使其可以进行后续的磨煤操作。
以上是根据回转窑的一般工作原理进行的温度带位置划分，实际的窑内温度分布还受到物料性质、窑筒结构等因素的影响，具体情况需根据实际情况进行考虑。
回转窑筒体部分的知识
回转窑筒体部分的知识回转窑筒体部分的知识1. 轮带的装配1.1轮带套装前应把垫板上的漆、锈等除净，并涂上一层石墨润滑脂或二硫化钼高温齿轮油膏。
1.2轮带与窑筒体的装配，一般在地面上套装轮带，并按窑筒体垫板上的圆周线初步定位后，在上部两侧的轮带内径与垫板外径之间各楔紧3-4块木楔以防起吊过程中轮带与窑筒体产生相对位移，待吊至托轮上就位后在把木楔拆除。
1.3轮带套装后，轮带与垫板的间隙（S）应符合设计规定。
1.4各垫板在a、b、c、d四处与窑筒体焊接，是作为垫板外圆加工和运输的径向固定。
待现场轮带套装、调整完毕后，须将各垫板的a、b、c、d四处焊缝铲除。
并将压块焊于挡块上，注意：压块不可与垫板相焊接。
1.5轮带的最终定位应在窑筒体焊接完毕后进行，要求轮带宽度中心线与托轮宽度中心线的错开量和方向符合图样要求，其偏差不大于±3mm.1.6当各挡轮带最终定位后，检查各档轮带的中心线使其处于同一中心线上，其径向圆跳动公差值为1mm,端面圆跳动公差值为2mm，以及各档轮带最终定位符合要求后，再焊接挡块、定位挡环。
挡环按图示布置，焊接时两侧交错进行，挡环与垫板应紧密贴合，不得有间隙。
挡环与轮带的间隙每侧各为1-2mm（按图中标注）。
2窑筒体的组装、找正及焊接2.1窑筒体的组装2.1.1在对接前应清除接口处飞边、毛刺、油漆、铁锈等污物，如有凸凹不平必须事先修理。
2.1.2 在窑筒体内轮带中心线处所焊米字支撑上找出该端面的理论中心点。
2.1.3 窑筒体段节对接顺序由现场条件决定。
为了保证窑筒体接口尺寸，可在接口处插入长约100mm,厚为2mm 的角铁，角铁要沿圆周均匀分布，同时注意轮带位于托轮上的位置。
为以后各档轮带的最终定位和挡轮装置安装定位方便起见，应使带挡轮支承装置那档的轮带中心线与托轮中心线基本对齐。
其他各档轮带在相应托轮上的位置应符合图样要求。
2.1.4 窑筒体的对接口应符合下列要求：①纵向焊缝应互相错开，错开角度应不小于45°，且弧长应大于800mm；②焊缝对口错边量不得大于2mm；③对口焊缝间隙为2 +1-2 mm；2.2窑筒体的找正窑筒体接口经检查调整后，最后转动窑筒体，用激光经纬仪或其他方法检查，结果应符合下列要求：①以首尾两挡轮带处窑筒体中心的连线为基准，窑筒体各处的同轴度不得大于如下数值：大齿圈及轮带处窑筒体为φ4mm，窑头及窑尾处为φ5mm。
白灰回转窑的工艺流程及结构原理
白灰回转窑的工艺流程及结构原理一：白灰回转窑煅烧过程：石料→铲车→皮带输送→料仓→料斗→炉内→出灰机→皮带机→料仓→炼钢运输烧结车间→白灰仓库→提升机→高速细碎机→磨灰仓库。
二：白灰回转窑原理及结构1、煅烧理论解述；根据炉内的化学、物理反应，整个煅烧过程分为三个阶段，即由炉顶从上而下依次为预热带、煅烧带、冷却带。
2、预热带：位于炉顶上部，在这个区域内物料与煅烧带对流上来的热量进行交换，使石灰石中的水分被蒸发，石灰石初步受热不均产生龟裂，体积膨胀，极限抗压强度下降。
炉料逐渐加热到900℃，进入煅烧带。
3、煅烧带：位于炉体中部，进入这个区域，由于鼓风机进入适量的空气助燃，燃料开始燃烧，并放出大量的热量，温度逐渐提高到1100℃——1200℃，碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳，放出的气体进入预热带预热。
石灰石的分解速度与煅烧区的温度产生二氧化碳的气体被带走的速度有关。
同时也与燃料比，进入的空气有关。
分解反应速度与通过烧成带时间的乘积等于物料粒径，石灰石烧熟、烧透。
小于物料粒度出现生烧，大于则出现过烧现象。
、4、冷却带：位于炉体下部，并向下延伸到出灰口，残余的碳酸钙在此区域不再分解。
该区域主要是利用石灰的热量预热空气（400—500℃），同时煅烧成的石灰得到了冷却。
各个区域的相对位置基本恒定，但不能截然分开，他们会随原料、燃烧条件发生变化，操作时必须是煅烧区域位于炉体中部。
三、主体设备及基本设施主体系统共包括：上料系统，窑本体系统、出料破碎及转运系统、除尘系统、电控系统。
1、上料系统：由铲车上料，包括以下几部分：粉料仓和原料仓各一座，卸料漏斗1个，均为钢结构，材质Q235B；设备：布料皮带机带行走卸料小车，带宽800mm，振筛1台，电液动卸料闸阀1台，返料皮带机1台，带宽600mm2、窑本体系统：窑体高36米（包括烟筒），外径4.31m，内径3m，单窑有效容积140m³。
回转窑结构及工作原理
（2）火焰温度分布（火焰形状）
窑内火焰温度分布，通常是两头低、中间高。热端较低温度 区就是窑内的冷却带。
煤粉从喷管喷出后，须经过干燥预热至700～800℃才着 火燃烧，回转窑中所看到的黑火头就是煤粉从喷出后至着火 燃烧前气流所移动的距离。黑火头长则使回转窑的传热面积 减小，对产量、质量不利，黑火头过短则冷却带短，熟料离 窑的温度提高，增加冷却机的负荷。
窑尾风速增大，回转窑的飞灰量增多，一般，窑 内的飞灰量与窑尾风速的2.5～4次方成正比。
（三）回转窑内燃料的燃烧
在回转窑的烧成带，物料进行的主要物理化学反应是 C 2 S 吸收 f CaO 生成 C 3 S ，这是微吸热反应。为了使生成 C 3 S 的反应完全，必须使物料在1400～1450℃的高温下停留 一定的时间。
（一）回转窑内物料的运动 1、物料在窑内的运动过程
生料从窑的冷端喂入，在向热端运动的过程中煅烧成熟料。
物料在窑内的运动情况直接影响到物料层温度的均匀性； 物料的运动动速度影响到物料在窑内的停留时间（即
物料的受热时间）和物料在窑内的填充系数（即物料的受 热面积）；因此也影响到物料和热气体之间的传热。
水泥回转窑窑尾密封装置
窑 尾 密 封
窑尾密封及冷风套
接触式密封装置
弹簧
摩擦板 筒体
密封装置
二、回转窑的工作原理
物料回转窑内煅烧的过程是生料从窑的冷端喂入，由 于窑有一定的倾斜度，且不断回转，因此使生料连续向热 端移动。燃料自热端喷入，在空气助燃下燃烧放热并产生 高温烟气，热气在风机的驱动下，自热端向次端流动，而 物料和烟气在逆向运动的过程中进行热量交换，使生料烧 成熟料。因此，研究回转窑的工作原理，主要是研究物料 在窑内的运动，窑内气体的流动，燃料燃烧和物料与气体 间传热的现象和规律。
回转窑工作原理
回转窑工作原理回转窑是一种常见的工业设备，广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业。
它通过回转筒的旋转来完成物料的加热、煅烧、干燥等工艺过程。
下面将详细介绍回转窑的工作原理。
一、回转窑的结构回转窑主要由筒体、支撑装置、传动装置、轮带、端盖和密封装置等组成。
1. 筒体：回转窑的筒体呈圆筒形，由耐火材料或不锈钢制成。
筒体内部分为不同的区域，用于完成不同的工艺过程。
2. 支撑装置：支撑装置包括滚轮和滚轴，用于支撑和传递回转窑的重量。
3. 传动装置：传动装置由电机、减速机和传动轮组成，通过传动轮的旋转来驱动回转窑的旋转。
4. 轮带：轮带位于筒体外侧，固定在滚轮上，起到支撑和传递回转窑重量的作用。
5. 端盖：端盖位于回转窑的两端，用于固定筒体和密封回转窑内部。
6. 密封装置：密封装置用于防止物料和烟气泄漏，保持回转窑内部的压力和温度稳定。
二、回转窑的工作原理回转窑的工作原理可以分为物料滚动和热传导两个过程。
1. 物料滚动过程：当回转窑开始旋转时，物料被投入筒体内部。
由于重力和离心力的作用，物料沿着筒体的倾斜方向滚动前进。
在滚动过程中，物料与筒体内壁不断接触和分离，从而实现热量和质量的交换。
2. 热传导过程：回转窑内部通常有燃烧器或加热装置，通过燃烧或加热将热量传递给物料。
物料在滚动过程中与燃烧器或加热装置接触，吸收热量，从而实现加热、煅烧或干燥等工艺过程。
三、回转窑的工艺应用回转窑广泛应用于水泥生产、冶金、化工等行业，具有以下几个主要的工艺应用：1. 水泥生产：回转窑在水泥生产中主要用于煅烧熟料，将原料在高温下进行煅烧，使其成为水泥熟料。
2. 冶金行业：回转窑在冶金行业中用于煅烧金属矿石、精矿和废弃物，以提取金属或处理废弃物。
3. 化工行业：回转窑在化工行业中用于干燥、煅烧和焙烧化工原料，如石膏、白云石等。
4. 环保处理：回转窑还可以用于处理废弃物和有害物质，如固体废弃物焚烧、危险废物处理等。
四、回转窑的优点和注意事项回转窑具有以下几个优点：1. 适应性广：回转窑适用于多种物料的加热、煅烧和干燥，具有广泛的应用范围。
回转窑分类类型回转窑工业应用工作原理回转窑作用及成本计算
回转窑分类类型回转窑工业应用工作原理回转窑作用及成本计算集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]回转窑分类，类型，回转窑工业应用，工作原理，回转窑作用及成本计算回转窑在工业生产中的具体应用是什么回转窑有哪些具体分类，回转窑的作用以及回转窑在生产中如何有效节约成本对于很多人来说都不是很清楚，下面会一一讲解。
一、回转窑工作原理回转窑主要由热源打散装置,带式上料机,进料机,回转滚筒,带式出料机,引风机,卸料器和配电柜构成.煤泥由于具有一定的粘性,在烘干过程中湿煤泥进入烘干机后分以下几个工作区.导料区,湿煤泥进入此区与高温热风接触迅速蒸发水分,物料在大导角的抄板抄动下,形不成粘结便被导入下一个工作区.清理区,湿煤泥在此区被抄板抄抄起形成料幕状态,物料落下时易形成粘结滚筒壁现象,在此区由于设备设计有清扫装置,清扫装置便十分合理地清扫了内壁粘附的物料,在这个过程中,清扫装置对于物料团球结块也起破碎作用,从而增加了热交换面积,提高了干燥速率.倾斜扬料板区,湿煤泥在此区已呈低水分松散状态,物料在此区已不具有粘结现象,经过热交换后物料达到所要求的水分状态,进入最后的出料区.出料区,滚筒在此区不设抄板,物料在此区滚动滑行至排料口,完成整个干燥过程.回转窑是指旋转煅烧窑(俗称旋窑)，属于建材设备类。
回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。
水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。
耐火材料厂焙烧高铝钒土矿和铝厂焙烧熟料、氢氧化铝;化工厂焙烧铬矿砂和铬矿粉等类矿物。
冶金化工窑则主要用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧;铬、镍铁矿氧化焙烧;石灰窑(即活性石灰窑)用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和轻烧白云石。
二、荥矿机械生产的回转窑工业应用1、水泥回转窑/工业窑炉回转窑(旋窑、钛白粉窑、烧结炉、工业炉窑、窑炉、氧化球团)，规格：Φ×52m;Φ×54m;Φ×60m;Φ×64m;Φ×74m;Φ×78m。
分析回转窑的分类及作用
本文摘自再生资源回收-变宝网（）分析回转窑的分类及作用回转窑是指旋转煅烧窑（俗称旋窑），属于建材设备类。
回转窑按处理物料不同可分为水泥窑、冶金化工窑和石灰窑。
水泥窑主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类。
一、回转窑的分类回转窑的分类：按照外型分分为变径回转窑和通径回转窑，按照用途分可以分为水泥回转窑、陶粒砂回转窑、高岭土回转窑、石灰回转窑等，按照供能效果不同又分为燃气回转窑，燃煤回转窑，混合燃料回转窑。
二、回转窑的作用|1、选矿过程中，用回转窑对贫铁矿进行磁化焙烧，使矿石原来的弱磁性改变为强磁性，以利于磁选。
2、化学工业中，用回转窑生产苏打，锻烧磷肥、硫化钡等。
上世纪60年代，美国LapPle等发明了用回转窑生产磷酸的新工艺。
该法具有能耗低、用电少、不用硫酸和可利用中低品位磷矿的优点。
3、在环保方面，世界上发达国家利用水泥窑焚烧危险废物、垃圾已有20余年的历史，这不仅使废物减量化、无害化，而且将废物作为燃料利用，节省煤粉，做到废物的资源化。
4、水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧”，其中“一烧”就是把经过粉磨配制好的生料，在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。
因此，回转窑是水泥生产中的主机，俗称水泥工厂的“心脏”。
5、它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。
“只要大窑转，就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。
6、建材行业中，回转窑除锻烧水泥熟料外，还用来锻烧粘土、石灰石和进行矿渣烘干等;耐火材料生产中，采用回转窑锻烧原料，使其尺寸稳定、强度增加，再加工成型。
:三、回转窑的结构1、窑头部分窑头是回转窑出料部分，直径大于回转窑直径，通过不锈钢鱼鳞片和窑体实现密封，主要组成部分有检修口、喷煤嘴、小车、观察孔等部分构成。
2、窑体部分它是回转窑（旋窑）的主体，通常有30~150米长，圆筒形，中间有3~5个滚圈。
筒体多由工厂加工成3~10段，由大型卡车运输到目的地后焊接而成。
回转窑知识
直接回转煅烧窑回转窑是一个带有1%---6%斜度安装在支承装置上的钢质薄壁圆筒。
由于筒体倾斜安装，窑内物料在沿周向翻转的同时沿轴向移动。
从而缓慢地流经整个筒体，经过复杂的物理化学变化，完成脱水、脱碳过程。
从其低端（又称窑尾端）卸出，进入冷却系统。
而燃料则从其低端喷入窑内的高温区燃烧，在窑头的自然或机械通风的作用下，热烟气与物料逆向地流经全窑，最后经过收尘由烟囱排入大气中。
回转窑的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着煅烧高岭土的质量、产量和生产成本。
回转窑结构组成一、回转窑结构组成回转窑的规格是用筒体内径和长度来表示，如∮2.5m×38m，即表示筒体内径为2.5m，窑身长度为38m。
A、筒体B、轮带C、托轮支承装置α角—轮带与托轮中心连线与垂线的夹角压力随α角的增加而增加。
若α太大，反力和接触应力都上升。
托轮轴承座的水平推力也加大。
若α角太小，则窑体回转时的稳定性较差。
在实际使用中，一般α＝30°-35°,常取α＝35°，为了增加摩擦力α可提高到45°-50°。
托轮的调整从维护使用方面来看，要保证回转窑设备长期安全运转，关键之一是正确地调整托轮。
目的：1、使窑体能沿轴向正常地往复窜动。
2、维持回转窑轴线的直线性。
3、可使各档托轮均衡承受窑体载荷控制窑体轴向窜动措施（一）油调整法若欲使窑体上窜，则加润滑粘度较大的油，以增大摩擦系数，促使窑体上窜；反之则加较稀的润滑油。
轮带或托轮接触表面发亮，说明受力大；发乌说明受力较小，有锈受力小。
（二）歪斜托轮法E、传动装置F、密封装置回转窑主要参数一、回转窑斜度回转窑斜度是指窑筒体相对于水平面的倾角，通常用此角的正弦值来表示。
它与窑内物料的填充率及窑的转速都有密切的关系。
但合适的斜度没有普遍适用的准则，也不可能用一数学表达式全面的考虑各因素而精确计算之。
一般回转窑的斜度为1%-6%，大多数窑为2%-4%。
水泥回转窑1
高端
低端
B F D
θ
G α
β
A E C ΔS
图2 回转窑内物料充填与运动简图
θ——填充角；β——窑倾斜角； α——物料休止角
（2）、物料在窑内的运动速度怎样计算？
Di n vm ( m / min) 1.77 窑的倾斜度， 3% ~ 5%；
物料的自然休止角， 35 ~ 60 ；
• 1.浇注料；2.外风道；3.煤风道；4.内风道； 5．风翅；6.中心管；7.外风管；8．支承挂钩
返回
当喷煤管喷射流动动量很大时，会引射下游 区域的高温燃气而形成回流。这种回流一方面会 提高上游火焰温度，提高燃烧速度，从而使煤粉 着火稳定，另一方面又可能冲淡可燃混合物中氧 气含量，使燃烧速度降低，从而增长了火焰长度。
密 封 装 置
7
辅助设备
• 烧成带的轴流风机：利于窑皮的形成，保护筒体
传感器
• 筒体温度传感器； • 用来测定窑传动力矩的电流表或功率表； • 窑纵向高位或地位的传感器，用于控制液压挡轮。
窑头强电控制站
窑头罩
燃 烧 器
2、回转窑的工作原理
1 2 3 4 回转窑内物料的运动 回转窑内燃料的燃烧 回转窑内气流的流动 回转窑内气固的传热
止动挡轮
筒体
4、液压挡轮
1、液压挡轮是围绕纵向轴运动的滚轮安装在 窑尾轮带靠近窑头侧的平面上。 2、作用：及时指出窑体在托轮上的运转位置 是不否合理，并限制或控制窑体轴向窜动。
挡
轮
窑筒体轴向位移
窑筒体
轮带 挡轮
图2-72
轮带与挡轮
5
传动装置
联轴器
• 目的：保证窑的旋转和调节窑的转数
大齿轮 主减速机 小齿轮 主电机 附属减速机 附属电机 联轴器
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（1）干燥带：
➢干燥带物料温度20-150℃，气体温度200-400℃，含 有大量水分的生料浆入窑后，被热气流加热，温度逐 渐升高，水分开始缓慢蒸发，当物料达到一定温度时， 水分迅速蒸发，直到约150℃左右，水分全部蒸发，
物料离开干燥带而进入预热带。
➢对湿法窑而言，干燥带消耗热量较多，为了提高干 燥带的热交换效率，在干燥带的大部分空间挂有链
条作为热交换器。
➢新型干法回转窑由于入窑生料水分很少，几乎没有 干燥带。
（2）预热带
➢预热带物料温度在150-750℃，气体温度在4001000℃，离开干燥带的物料温度上升很快，粘土中的 有机物发生干馏和分解，同时高岭土开始脱水反应，
碳酸镁的分解过程也开始进行。
➢新型干法窑外分解窑，生料预热在预热器内进行， 窑内无预热带。
空气预热作为二次空气进入窑内。
5.3.1 回转窑内物料流速和煅烧特点
试验表明，在回转窑的斜度和转速不变的情况下，由于 物料在窑内各带的化学变化和物理状态不同，使物料以 不同的速度通过窑的各带。物料在烧成带内通过速度最 慢，分解带内，由于碳酸钙大量分解，使生料颗粒表面 被CO2气体包裹而呈微流态化，因而物料运动速度最快。
物料在烧成带保持一定的高温和足够的停留时间。
回转窑：斜度3.5%-4.0%，转速1-3r/min，停留时间1520min。
窑外分解窑：斜度3.5%-4.0%，转速3.5-3.7r/min，停留 时间10-15min，甚至10-12min即可完成熟料的烧成。
（2）在分解带内，碳酸钙分解需要吸收大量的热量，由 于窑内传热速度很低，物料在分解带内的运动速度又很快， 停留时间较短，这是影响回转窑内熟料煅烧的主要矛盾之
➢烧成带还要有一定的长度，主要使物料在烧成温度下， 持续一段时间，使生成C3S的化学反应尽量完全，使熟料
中游离氧化钙的含量最少。
➢一般物料在烧成带的停留时间大约在15-20min左右，烧 成带的长度取决于火焰的长度，一般为火焰长度的0.60.65倍。
（6）冷却带
➢在冷却带中物料温度由出烧成带的1300℃，温度下 降，液相凝固成为坚固灰黑颗粒，进入冷却机内再进
热工上经济的产量范围。
（5）回转窑的预烧能力和烧结能力之间存在着矛盾，或者 说回转窑的发热能力和传热能力之间存在着矛盾，且窑规
格愈大矛盾愈突出。窑的发热能力与窑直径3次方成正比； 传热能力与窑直径的2~2.5次方成正比。窑的规格愈大， 窑的单位容积产量愈低。为增加窑的传热能力，必须 增加窑系统的传热面积，或者改变物料与气流之间的
第一层窑皮。
➢由于窑皮本身的重力和物料的摩擦及机械振动等作用， 窑皮粘粘掉掉，数量几乎相等，于是就形成了一定厚度的
窑皮。
补充内容：立升重
熟料立升重:是指一定粒度熟料单位容量的重量，以g／L 表示，通常指每升5-7mm粒径的熟料质量。
立升重太低，说明熟料欠烧；反之，则说明熟料过烧。
使用多筒冷却机的窑，一般升重控制范围是1450±100g/L
➢对于立波尔窑，预热在炉篦子加热机上，窑内无预 热带。
（3）碳酸盐分解带
➢分解带物料温度在750-1000℃，气体温度约在10001400℃。物料进入分解带后，烧失量开始明显减少， 结合二氧化硅开始明显增加，表明碳酸钙分解和固相 反应同时进行。由于碳酸钙分解反应吸收大量热量， 所以物料升温较慢。由于分解后放出大量CO2气体， 使粉状物料处于流态，物料运动速度较快。由于此带 所需热量最多，物料运动速度又快，实现碳酸钙分解， 需要较长的距离，所以分解带占回转窑长度比例较大。
传热方式，预分解炉是解决这一矛盾的有效措施。
补充内容：窑皮
➢什么是窑皮：为了延长耐火砖的使用寿命，人们在其表 面粘挂上一层熟料作为保护层。
➢怎样挂窑皮：挂窑皮时间一般为三天，因为不能一下 粘挂到理想的厚度，只能逐渐挂上。
✓耐火砖：火砖表面烧的微发融，但不得烧流。 ✓物料：使物料胶粘性最大时
✓当物料通过烧成带时，火砖被物料压在下面，两者粘 在一起，发生化学反应，随着温度的降低而固结，形成
~30％
二次空气：经过预热到一定温度后进入窑内 的空气。
冷却 二次空气作用
助燃
二次风温：600~900 ℃
窑内总风量=一次风量+二次风量
高温气体和物料在窑内是相向运动的，在运 动过程中进行热量交换，物料接受高温气体 和高温火焰传给的热量，经过一系列物理化 学变化后，被煅烧成熟料，其后进入冷却机， 遇到冷空气又进行热交换，本身被冷却并将
粘土脱水
167
碳酸盐分解
1989
放热反应
419
熟料烧成（C3S和液相生成） 熟料煅烧理论热耗
105 1742
水分蒸发
2366
废气中的热损失
754
熟料带走的热损失
59
从冷却机抽热取得的空气热量 100
散热损失
窑壁
515
冷却机壁
25
其他
142
5.3.2 回转窑的煅烧特点
（1）在烧成带，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙，为 使熟料矿物晶体发育良好，游离氧化钙吸收完全，必须使
一步冷却。
注：回转窑的各带划分是人为的，这些带的各种反应 往往是交叉或同时进行的，不能截然分开，如生料受 热不均匀，和传热缓慢将增大各种反应的交叉，因此
回转窑各带的划分是十分粗略的。
Φ5.0/4.35m×165m湿法回转窑的有效耗热量和窑内物料各带的热化学特性
项目 由燃料供应的热耗
指标（kJ/kg熟料） 5510
➢新型干法窑：碳酸钙分解主要在分解炉内完成，窑 内进行的碳酸盐分解只有15%左右。
（4）放热反应带
➢放热反应带物料温度在1000-1300℃。气体温度在 1400-1600℃。由碳酸盐分解产生的大量氧化钙与其他 氧化物进一步发生固相反应，形成熟料矿物，并放出 一定热量，故称为“放热反应带”。因反应放热，再 加上火焰的传热，使物料温度迅速上升，该带长度占
全窑长度的比例很小。
（5）烧成带
➢该带物料温度为1300-1450-1300℃，物料直接受火焰加 热，自进入该带起开始出现液相，一直到1450℃，液相量 继续增加，同时游离氧化钙被迅速吸收，水泥熟料烧成，
故称烧成带。
➢由于C3S的生成速度随着温度的升高而激增，因此烧成带 必须保证一定的温度。在不损害窑皮的情况下，适当提高 该带温度，可以促进熟料的迅速形成，提高熟料的产质量。
5.3 水泥熟料在回转窑内的煅烧
回转窑圆筒，其斜度一般为3%-5%，生料由圆筒 的高端（一般称为窑尾）加入，由于圆筒具有一定的 斜度而且不断回转，物料由高端向低端（一般称为窑
头）逐渐运动 。
一次空气 ：用鼓风机经喷煤管由窑头喷入窑内。燃 烧用的空气由两部分组成，一部分是和煤粉混合并将 煤粉送入窑内的这部分空气 。一般占燃烧总量的15％
使用篦式冷却机的窑，急冷效率高，熟料颗粒内多孔、疏 松、熟料轻，因而控制范CaO含量又不超过范围，升重控制范围也
可定为1350±100g/L。
回转窑工艺管理规程规定，熟料升重波动范围最好控 制在±75g/L，合格率在85%以上。
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一。 缓和矛盾可采取的措施：分解带内加挡料圈。
（3）降低理论热耗，减少废气带走的热损失和筒体表面 的散热损失，提高窑的热效率。
（4）提高窑的传热能力，受回转窑的传热面积和传热系数 的限制，如提高气流温度，以增加传热速度，虽然可能提 高窑的产量，但相应提高了废气温度，使熟料单位热耗反 而增加。对一定规格的回转窑，在一定条件下，存在一个